Nowa precyzja protez ręki dzięki interfejsom mózg-komputer: badania z Niemieckiego Centrum Prymatologii
WarsawNaukowcy z Niemieckiego Centrum Prymatologicznego zrobili postęp w dziedzinie interfejsów mózg-komputer, umożliwiając kontrolowanie protez rąk. Dzięki tej innowacji możliwe jest precyzyjne poruszanie ręką za pomocą samych sygnałów mózgowych, co ułatwia wykonywanie codziennych czynności. Badania przeprowadzone na rezusach dowiodły, że kluczowe dla sterowania protezami są sygnały mózgowe związane z pozycjami rąk, a nie prędkością ruchu.
Nowe podejście może przynieść liczne korzyści:
- Zwiększenie precyzji w sterowaniu protezami dłoni.
- Poprawa jakości życia osób z ograniczeniami ruchowymi.
- Nowe możliwości rozwoju bardziej intuicyjnych urządzeń neuroprotezowych.
Badania koncentrują się na zrozumieniu, w jaki sposób mózg koduje różne pozycje dłoni, analizując sygnały neuronalne. Naukowcy opracowali skuteczne metody sterowania sztucznymi rękami przy użyciu tych sygnałów. Ten sposób ma na celu bezpośrednie przekształcenie sygnałów mózgowych w ruch, co może pomóc osobom z paraliżem lub chorobami neurodegeneracyjnymi poprzez omijanie uszkodzonych ścieżek nerwowych.
Protezy ręki często miały trudności z dokładnym odwzorowaniem precyzyjnych ruchów, ponieważ interfejsy mózg-komputer nie były wystarczająco efektywne w odczytywaniu sygnałów mózgowych. Wcześniejsze podejścia koncentrowały się głównie na szybkości poruszania się ręki, co nie było wystarczające dla zadań wymagających dokładnej kontroli. Nowa metoda skupia się na sygnałach postawy ręki, dzięki czemu protezy ręki są bardziej responsywne.
Niedawne postępy dają nadzieję na lepsze protezy, a także pogłębiają naszą wiedzę o neuronaukach i technologii interfejsu mózg-komputer (BCI). Zastosowanie BCI w protezach pokazuje, jak technologia i biologia mogą współdziałać, by rozwiązywać skomplikowane problemy. Taka współpraca umożliwia tworzenie rozwiązań dopasowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów, ułatwiając im wykonywanie czynności, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do zrealizowania.
Odkrycia z badania mają zastosowania nie tylko w dziedzinie ulepszania protez. Przyczyniają się również do rozwoju technologii interfejsu mózg-komputer (BCI) w takich obszarach jak rehabilitacja, robotyka i interakcja człowiek-komputer. Dzięki lepszemu rozumieniu i reakcji urządzeń na sygnały mózgowe zbliżamy się do momentu, w którym ludzie będą mogli swobodnie sterować maszynami za pomocą myśli, co prowadzi do wielu nowych możliwości.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2024.09.018i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Andres Agudelo-Toro, Jonathan A. Michaels, Wei-An Sheng, Hansjörg Scherberger. Accurate neural control of a hand prosthesis by posture-related activity in the primate grasping circuit. Neuron, 2024; DOI: 10.1016/j.neuron.2024.09.018Udostępnij ten artykuł